1、光及光的本性相对论一、单项选择题(本大题共10小题,每小题6分,共60分,每小题给出的四个选项中只有一个选项是正确的)1.关于光的干涉和衍射的论述正确的是()A.光的干涉遵循光波的叠加原理,衍射不遵循这一原理B.光的干涉呈黑白相间的条纹,而衍射呈彩色条纹C.光的干涉说明光具有波动性,光的衍射只说明光不是沿直线传播的D.光的干涉和衍射都可看成是两列波或多列波叠加的结果2.(2013中山一模)如图所示,红色细光束a射到折射率为的透明球表面,入射角为45,在球的内壁经过一次反射后,从球面射出的光线为b,则入射光线a与出射光线b之间的夹角为()A.30B.45C.60D.753.(2013福建高考)一
2、束由红、紫两色光组成的复色光,从空气斜射向玻璃三棱镜。下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是()4.(2012江苏高考)如图所示,白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q,A点位于P、Q之间,B点位于Q右侧。旋转偏振片P,A、B两点光的强度变化情况是()A.A、B均不变B.A、B均有变化C.A不变,B有变化D.A有变化,B不变5.(2013成都一模)如图所示,两块相同的玻璃等腰三棱镜ABC置于空气中,两者的AC面相互平行放置,由红光和蓝光组成的细光束平行于BC面从P点射入,通过两棱镜后,变为从a、b两点射出的单色光,对于这两束单色光,下列说法错误的是()A.红光在玻璃中传播
3、速度比蓝光大B.从a、b两点射出的单色光不平行C.从a点射出的为红光,从b点射出的为蓝光D.从a、b两点射出的单色光仍平行,且平行于BC6.(2013浙江高考)与通常观察到的月全食不同,小虎同学在2012年12月10日晚观看月全食时,看到整个月亮是暗红的。小虎画了月全食的示意图,并提出了如下猜想,其中最为合理的是()A.地球上有人用红色激光照射月球B.太阳照射到地球的红光反射到月球C.太阳光中的红光经地球大气层折射到月球D.太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹7.(2014宁波一模)如图所示是一观察太阳光谱的简易装置,一加满清水的碗放在有阳光的地方,将平面镜M斜放入水中,调整其倾斜角度,使太阳
4、光经水面折射再经水中平面镜反射,最后由水面折射回空气射到室内白墙上,即可观察到太阳光谱的七色光带。逐渐增大平面镜的倾斜角度,各色光将陆续消失,则此七色光带从上到下的排列顺序以及最先消失的光分别是()A.红光紫光,红光B.紫光红光,红光C.红光紫光,紫光D.紫光红光,紫光8.(2014内江二模)如图所示,一块两面平行的玻璃砖平放在纸面上,将它的前、后两个边界PQ、MN记录在纸面上。若单色光沿纸面从真空中以入射角i=60从MN表面射入时,光通过玻璃砖的时间为t;若保持入射光的方向不变,现撤去玻璃砖,光通过PQ、MN之间的区域的时间也为t,那么,这块玻璃砖对该入射光的折射率为()A.2B.C.1.5
5、D.9.属于狭义相对论基本假设的是:在不同的惯性系中()A.真空中光速不变B.时间间隔具有相对性C.物体的质量不变D.物体的能量与质量成正比10.(2013天津红桥区二模)下列说法中正确的是()A.托马斯杨通过光的单缝衍射实验,证明了光是一种波B.自然光斜射到玻璃、水面、木质桌面时,反射光和折射光都是偏振光C.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则干涉条纹间距变窄D.麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波存在,后来他又用实验证实了电磁波的存在二、不定项选择题(本大题共5小题,每小题8分,共40分,每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的。全部选对的得8分,选对但不全的得4分,选错
6、或不答的得0分)11.(2013成都二模)下列说法正确的是()A.用同一装置观察光的双缝干涉现象,蓝光的相邻条纹间距比红光的小B.根据麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场周围一定可以产生电磁波C.在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象D.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的12.(2012天津高考)半圆形玻璃砖横截面如图,AB为直径,O点为圆心。在该截面内有a、b两束单色可见光从空气垂直于AB射入玻璃砖,两入射点到O的距离相等。两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示,则a、b两束光()A.在同种均匀介质中传播,a光的传播速度较大B.以相同的入射角从空气斜射入水中,b光的折射角大C.若a
7、光照射某金属表面能发生光电效应,b光也一定能D.分别通过同一双缝干涉装置,a光的相邻亮条纹间距大13.(2014乐山二模)一束光从水中射向水面,形成两条折射光a、b和一条反射光c,如图所示,则()A.a光的折射率大于b光的折射率B.a光在水中的传播速度大于b光在水中的传播速度C.保持入射点不变,逆时针方向旋转入射光,则反射光的角速度大于入射光的角速度D.保持入射点不变,顺时针方向旋转入射光,则b光首先消失14.如图所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点,并偏折到F点。已知入射方向与边AB的夹角为=30,E、F分别为边AB、BC的中点,则()A.该棱镜的折射率为B.光在F点
8、发生全反射C.光从空气进入棱镜,波长变小D.从F点出射的光束与入射到E点的光束平行15.(2013西昌二模)下列关于光现象说法正确的是()A.光的颜色仅由光的频率决定,而与传播光的介质无关B.在光的双缝干涉实验中,仅将入射光由紫光改为红光,则条纹间距一定变大C.以相同入射角从水中射向空气,紫光已发生全反射,则红光一定也发生全反射D.光的偏振现象说明光波是纵波答案解析1.【解析】选D。光的干涉和衍射都是由于波叠加的结果,A错D对;光的干涉和衍射都说明光具有波动性,C错,光的干涉条纹是等间隔的,衍射条纹是中间亮且宽,白光的干涉和衍射条纹都是彩色条纹,B错。故选D。2.【解析】选A。由折射定律有=,
9、得折射角r=30。根据题干光路图,由几何关系知,夹角=30,A正确。3.【解析】选B。光射向三棱镜经两次折射向底边偏折,紫光折射率最大,向底边偏折多,B对,A、C、D错。4.【解析】选C。对白炽灯而言,无论偏振片P转动到哪个方向,获得的都是单一振动方向、强度都相同的偏振光,转动偏振片P时,只有透射方向和偏振片Q的透射方向相同时,才能有光透过,其他光的光照强度均为零,所以答案选C。5.【解析】选B。红光的折射率小于蓝光的折射率,由n=知红光在玻璃中的传播速度比蓝光大,A说法正确;ABBA,因此整体可看作两表面平行的玻璃砖,出射光线平行于入射光线,B说法错误,D说法正确;红光折射率小于蓝光折射率,
10、故红光偏折程度小于蓝光,从a点射出的为红光,b点射出的为蓝光,C说法正确。6.【解析】选C。月全食时不可能有人用很大能量的红色激光照射月球,故A项错误;只有地球挡住了太阳光,才能形成月全食,不会是太阳光照射到地球,再反射到月球上,故B项错误;太阳光中的红光经地球大气层折射到月球,符合物理原理,故C项正确;太阳光中的红光在月球表面不满足形成干涉的条件,故D项错误。7.【解析】选C。由于可见光中红光折射率最小,全反射临界角最大,所以七色光从上到下的排列顺序为红光紫光,最先消失的是紫光,选项C正确。8.【解析】选B。设玻璃砖厚度为d,则有=vt,=ct,又因为n=和n=,联合数学关系sin2r+co
11、s2r=1,解得n=,选B。9.【解析】选A。狭义相对论基本假设为:一是在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的;二是真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,即光速不变原理,由此可知A属于狭义相对论基本假设,故A正确,B、C、D均错误。10.【解析】选B。托马斯杨通过光的双缝干涉实验证明了光是一种波,A错误;在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,由于红光的波长大,由x=可知干涉条纹间距变宽,C错误;麦克斯韦首先提出电磁场理论并预言电磁波存在,赫兹首先用实验证实了电磁波的存在,D错误。选项B说法正确。11.【解析】选A、D。蓝光的波长比红光的短,根据双缝干涉条纹间距公式x=可
12、知,选项A正确;根据麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场周围一定可以产生磁场,但不一定可以产生电磁波,因为只有空间某处交替变化的电场和磁场才能产生电磁波,选项B错误;在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象,选项C错误;由狭义相对论的两条基本原理可知,选项D正确。12.【解析】选A、C、D。由几何关系可知,a、b两束光在半圆边界上的入射角相等,而b光发生全反射,a光发生折射,所以折射率nbna,由n=知,vavb,故选项A正确;由n=可知,当i相等、nab,故选项B错;a光照射金属表面能发生光电效应,说明a光的频率大于该金属的极限频率,又因为nbna,即b光的频率大于a光的频率,所以b光照射金属
13、表面也能发生光电效应,选项C正确;由nbna可知ab,在双缝干涉实验中,条纹间距x=,所以xaxb,故选项D正确。13.【解析】选B、D。由图可知b光比a光偏折程度大,故nbna,A错误;由n=知vavb,B正确;由反射定律知,反射角等于入射角,因此反射光的角速度等于入射光的角速度,C错误;设发生全反射的临界角C,sinC=,CaCb,b光先发生全反射,D正确。14.【解析】选A、C。由几何关系可推理得入射角i=60,折射角r=30,由n=,A对;由sinC=,临界角C30,故在F点不发生全反射,B错;由n=知光进入棱镜波长变小,C对;F点出射的光束与BC边的夹角为30,不与入射光线平行,D错。15.【解析】选A、B。光的颜色是由光的频率决定的,与其他无关,A正确。由x=知,红光波长长,则条纹间距大,B正确。根据sinC=,紫光折射率大,则临界角小,易发生全反射,C错误。光的偏振现象说明光波是横波,故D错误。版权所有：高考资源网()